חברה אמריקנית מחפשת שטחים באריזונה להקמת ארובות שרב בסיועם של פרופ’ דן זסלבסקי וד”ר רמי גואטה מהטכניון
חברה אמריקנית מחפשת שטחים באריזונה להקמת ארובות שרב בסיועם של פרופ’ דן זסלבסקי וד”ר רמי גואטה מהטכניון. כך מוסר בסוף השבוע אתר Green Prophet העוסק בתחום האנרגיה הירוקה במזרח התיכון.
פרופ’ דן זסלבסקי וד”ר רמי גואטה מהטכניון מנסים לפתח רעיון שהוצע לראשונה בידי פיליפ קרלסון ב-1975. במה שמכונה ארובת שרב מפוזרים טיפות מים לתוך אוויר שהתחמם בחום השמש בראש מגדל חלול. הם מתקררים והופכים את האוויר לדחוס יותר ולכן הוא נופל למטה במהירות ובתחתית הארובה הוא מניע טורבינות ויוצר חשמל.
חברה מאנאפוליס – מרילנד בשם Clean Wind Energy Tower, Inc (CWET) מתכננת לבנות שני מגדלים כאלה ליד גבול ארה”ב מקסיקו בעיר סאן-לואיס, אריזונה. המגדלים, שגובהם יהיה 3,000 רגל (כ-914 מטרים) יעברו את גובהו של בניין המגורים הגבוה בעולם – בורג’ חליפה, אך שלא כמו מרבית גורדי השחקים, בניין זה יספק אנרגיה יותר ממה שהוא יקבל בצורת חשמל נקי.
על פניו הרעיון נראה פשוט במיוחד אם משווים אותו לבארות נפט בעומק 1.6 קילומטר או עם כורים גרעיניים. ישנם אתגרים טכנולוגיים גדולים בבנית מבנה בגובה 900 מטר בפרט כאשר בתוך המגדל יווצרו ענני גשם מלאכותיים והמערכת תייצר חשמל. ארובות שרב המקוררות באדי מים כמו אלו שיבנו דורשות אקלים מאוד מאוד יבש.
מדבריות דרום מערב ארה”ב, המזרח התיכון וצפון אפריקה נראים אידאלים לפרויקטים כאלה אך מי הקירור חייבים לבוא מאיזשהו מקום, כדי לא להשקיע אנרגיה נוספת בהבאתם. לפיכך המהנדסים מציעים להשתמש במים מלוחים לקירור האוויר. תוצר הלוואי יכול להיות חלק ממערכת התלפה, החסרון הוא בסיכון באיכול הטורבינות ורכיבי המבנה.
בעיה נוספת היא שנדרשת אנרגיה כדי להעלות את המים לגובה 900 מטר, כקילוואט שעה לאלף ליטר. כדי לפצות על האבדן, הציעו זסלבסקי וגואטה להתקין טורבינות רוח אופקיות בקירות המבנה. המודלים שלהם הראו כי יש לטורבינות אלה יכולת לייצר 1-4 סנטים לקילוואט שעה.
בעיות נוספות הן הצורך בתכנון זהיר של השימוש במים, השפעות סביבתיות, המרחק מצרכני האנרגיה, וטביעת הפחמן מרגע תחילת הפרויקט ועד לסיומו. אך אם הפרויקט יצליח הוא יאפשר לקדם את השימוש באנרגיה חלופית בכלל, את שקיות הקניות הרב פעמיות והקניה המקומית.
חברת קלין וינד אנרג’י מנהלת מו”מ להחכרת שטח לפרויקט זה. משום מה המשקיעים לא אהבו את ההודעה הזו והורידו את מחיר המניה. באתר גרין פרופיט לא מבינים מה הבעיה בפרויקט כזה במדינה ששיגרה אדם לירח.
לכתבה באתר גרין פרופט
לאתר חברת Clean wind energy tower
16 תגובות
קשקשנים. יש דגם היתכנות בפקולטה להנדסה אזרחית בטכניון והוא פועל מצויין.
הבעיה היא רק בעלות ההקמה של המיגדל.
אני חושב שבעיקרון הגיע זמן לחקות יותר את הטבע, קרי פעילות של ייצורים חיים וצמחים.
לגבי אנרגיה גרעינית, איני בטוח שיש כבר פתרון מוכח של “כורים דוגרים”-Breeding Core. כמו כן כמות האורניום הידוע כיום מוגבל לעשרות שנים בלבד בהיקף התפוקה של הטכנולוגיות הקימות.
בעניין “ארובות השרב”, מדוע צריך מבנה כה גבוה? האם אי אפשר לקבל תוצאות דומות ממבנים קטנים בהרבה באותו יחס של גובה/ רוחב? האם זה תלוי בגודל פרודות המים? האם הגובה/רוחב קובעים את מהירות הרוח והעוצמה להפעלת הטורבינות?
ליעל
נכון מאוד והשקעת האנרגיה ברעיון שלי מגיעה מגלי הים שנישברים על דפנות המגדל ודוחפים את המים למעלה
למה שבמקום כל הארובות שמש האלו לא יקימו 2 כורים גרעיניים שיספקו חשמל לכל המדינה ?
(הכורים של היום הרבה יותר בטיחותיים מאלו שהיו בעבר)
הי אריק,
עד כמה שאני יודעת מים מטפסים בצינורות זכוכית צרים בגלל תופעה שנקראת ‘מתח פנים’, אבל מים לא נפלטים מאותן צינוריות – כי צריך אנרגיה כדי להתגבר על ‘מתח הפנים’.
לכן מבחינה אנרגטית הרעיון שלך לא נראה לי הגיוני – בשביל להוציא אנרגיה ממערכת, אתה חייב להכניס אותה למערכת (חוק שימור אנרגיה). הרעיון שלך הוא סוג של “פרפקטום מובילה” משודרג שסותר את חוקי הפיזיקה.
בארובות שרב מקור האנרגיה החצוני הוא השמש ולכן הן עובדות (תיאורטית לפחות).
כניראה שלא הסברתי את עצמי נכון
הרעיון שלי הוא ליצר מערכת צינורות עדינים כמו מערכת הצינורות שמוליכה מים בצמחים
בצמחים מים מגיעים מהשורשים עד לצמרת העץ בלי השקעה של אנרגיה רק על ידי הסתמכות על תכונות פיזיקליות של מים, מתח פנים ,הצמדות המולקולות וכו
ברמה תיאורטית נניח שאני בונה מגדל שעשוי כולו מצינורות דקיקים (נידמה לי שבצמח הם ניקראים נמיות ) בקוטר מסוים ובגובה של נניח מאה מטר כמו עץ סוקויה
את המגדל אני ממקם בים שקו תחילת הצנרת בגובה המים כך שכל גל דוחף מים לתוך הצינורות
(אני זוכר ניסוי מעבדה מתקופת הבית ספר שלקחנו צינור זכוכית דק מאוד באורך של 10 סמ ושטבלנו את קצהו במים מים השפריצו מקצהו העליון )
המים יטפסו במעלה הצנרת עד שיגיעו לקצה העליון ושם יפלו לתוך טורבינה וחזרה לים
כמובן שצריך לחשב את הגובה המדויק שהמים יכלו להגיע בצנרת ומה הכמות שנוכל לעלות למעלה
אבל שוב זה רעיון שעלה לי לפני כמה שנים ולא פיתחתי אותו פשוט ארובות השרב הזכירו לי אותו
יש כאן מישהו שיכול להגיד אם הרעיון יכול לעבוד תיאורטית ?
אם הבנתי נכון הרעיון הוא להפוך את אנרגיית חום האוויר וקרינת השמש לאנרגיה חשמלית.
מה שיתקרר בתהליך הנפילה של טיפות המים הוא האוויר החם בתוך המגדל הגלילי
ולא טיפות המים. טיפות המים דווקא יתחממו ויתאדו. התחממות טיפות המים תקרר
את האוויר בתוך החלל הפנימי של הגליל. לאחר התקררות האוויר בתוך הגליל יהיה צורך
להפסיק את זרימת המים עד שהאוויר בתוך הגליל יתחמם ויתייבש שנית כי הרי בהיותו
קר, לא יתאדו טיפות המים.
כפי שגם צוין בכתבה, נפילת המים עצמה, מהגובה, אין בה רווח אנרגטי שהרי יש להשקיע
את אותה אנרגיה בהעלאתם למעלה .
האם כבר הפעילו מתקן ניסוי לבדיקת הרעיון ? אני קצת סקפטי לגבי סיכוי ההצלחה.
נראה לי כי המים בעיקר ירטיבו את הטורבינות.
שמעתי וקראתי את רעיונו הנ”ל של פר’ דן זסלבסקי כבר לפני כ-20-15 שנה. נראה כי עד
כה לא הצליח לגייס, לפחות לא בארץ, משקיעים לרעיון.
מעניין אם הרקע התיאורטי של אכן ברור ומוסכם או שמה גם הגיזרה התיאורטית (לעניין זה)
“לוטה בערפל”, תרתי משמע.
אריק- ראיתי 2-3 בעיות מרכזיות שלא נראות טרמינליות: כמו המלחת האיזור שאמרו שהיא לא חמורה, ובישראל לדוגמא באיזור ים המלח היא לא תהיה בעיה כמעט לדוגמא, העלות ההתחלתית הגבוהה יחסית שבארץ שלנו זה בעיה כי אנשים מעדיפים משכנתא על להשתמש בכסף שלהם, כי לא חושבים לטווח הארוך, ודיונים בכדאיות כלכלית והצורך בנגישות למים.
אז נכון ,זה לא פיתרון קסם, אבל תחנה פחמית, גם אם זה מוכר ונוח, עושה המון נזק ודורשת גם היא עלויות גבוהות (שמתבטאות הרבה בעלויות הדלק הקבועות ופחות בעלות ההקמה): זה באמת מעלה את השאלה למה לא חשבו על זה קודם..?
איך הפרוייקט לא מפר את החוק השני של התרמודינמיקה?
1. לא הבנתי כמה אנרגיה צריכים להשקיע וכמה אנרגיה מקבלים ?
2. ומה היחס בעלויות (התחלתיות ובהחזר ההשקעה ROI) וייצור אנרגיה לבין מתקן סולארי או אנרגיה ירוקה אחרת
מאוד מעניין
כנראה שגדול יותר בשביל שמשקעים ישקיעו את כספם !
אם זכור לי נכון מהתגובות למאמר בנושא באתר YNet יש עם זה לא מעט בעיות:
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3451499,00.html
http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-3452159,00.html
לי יש תכנון יותר טוב
לבנות מגדל שבנוי ממערכת של צינורות דקים מאוד (כמו מערכת המים בצמח שמובילה מים מהאדמה לצמרת)
כיום עם הידע בננו לא ניראה לי שתהיה בעיה מיוחדת ליצור כאלה צינורות
אפשר למקם את המגדל בחופי הים שם התנועה של גלי הים יעזרו מאוד לדחוף את המים בצינורות לגובה שהמים יגיעו לשיא גובה הם יפלו לתוך טורבינה שתיצר חשמל
חשבתי על הרעיון הזה לפני 5 שנים אבל לא הצלחתי לחשב את הכדאיות שלו
יש מישהו שיכול לחשב את הכדאיות של המתקן ?
ערב טוב ותודה על המאמר המוזר והמעניין.
נראה לי שהתרגום של:
But if this project succeeds, it will pave the way for all of us. Solar energy, reusable grocery bags and buying local will no longer seem like such far-out lunatic ideas.
צריך להיות שונה ממה שכתוב במאמר:
אך אם הפרויקט יצליח הוא יאפשר לקדם את השימוש באנרגיה חלופית בכלל, את שקיות הקניות הרב פעמיות והקניה המקומית.
נראה לי שהייתי משמיט את המשפט בכלל, אבל אם צריך – הייתי כותב.
אם הפרויקט יצליח, הוא יסלול את הדרך בעבור כולנו. אנרגיה סולרית, שקיות קניה רב פעמיות וקנית תוצרת מקומית כבר לא יראו כמו רעיונות משוגעים כל כך.
אם אפשר יהיה להציב אנטנות סלולריות למעלה זה עשוי לצמצם עלויות.
אופציה שנייה היא לארגן קבוצת רכישה, שתשווק זאת על בסיס השוס של מזג אוויר קבוע כל השנה! הסוף למייבשי הכביסה!
לא יתכן שמבנה כזה יהיה כלכלי יותר מענין מהטכנולוגיה היא מי האידיוט שישים את כספו על זה?
אם בונים דירות ומשרדים בדפנות הארובה מקבלים מספר יתרונות נוספים: יש להם נוף מדהים מצד החיצוני, ומיזוג ואוורור טבעי וכמעט חינם מהצד הפנימי. אפשר ליצור כך עיר אנכית גלילית (אבל נגבית) ולפתור מספר בעיות דיור ותעסוקה תוך כדי שמירה על שטחים פתוחים.